华南理工考研，华南理工考研分数线2022
腹部损伤后的细菌感染和过度炎症可导致危及生命的并发症，最终可能发生多器官衰竭和死亡。而用阳离子、含抗生素的水凝胶伤口敷料去除伤口部位主要带负电的细菌和促炎因子是有望治疗严重腹部创伤的一种方法。
有鉴于此，华南理工大学邵丹研究员和哥伦比亚梁锦荣教授等人通过希夫碱反应，开发了一种可注射的自愈合水凝胶Tob/PEI/OCS。该材料由可形成凝胶的糖胺聚糖氧化硫酸软骨素（OCS）、阳离子聚乙烯亚胺（PEI）和抗生素妥布霉素（Tob）组成。Tob/PEI/OCS水凝胶对带负电的促炎因子表现出较大的结合能力，这些因子包括游离DNA、脂多糖、TNF-α和高迁移率族盒1蛋白，并且可在体外大幅清除细菌。在严重腹部创伤的小鼠模型中，Tob/PEI/OCS水凝胶具有良好的生物降解性和生物安全性，可减少局部和全身炎症和感染，并防止多器官衰竭，从而实现了高达100%存活率。因此，研究认为这种水凝胶敷料是一种很有前途的生物材料，有望用于预防严重腹部创伤后的并发症和改善预后。相关工作以“An Injectable Antibiotic Hydrogel that Scavenges Proinflammatory Factors for the Treatment of Severe Abdominal Trauma”为题发表在Advanced Functional Materials。
【文章要点】
一、水凝胶制备和表征
硫酸软骨素（CS）是一种硫酸多糖，在人体组织的细胞外基质中含量丰富，由于其良好的生物降解性、生物相容性和生物安全性，通常被用作水凝胶的构建模块。该研究通过将CS中的邻羟基控制氧化裂解为醛基制备了氧化硫酸软骨素OCS，并且使用支链PEI（600 Da）作为阳离子交联剂、氨基糖苷妥布霉素（Tob）作为抗生素。Tob通常被用作细菌感染的一线疗法，它含有一级胺基，可向水凝胶中添加正电荷，以结合阴离子细菌和促炎分子。通过PEI和Tob的胺基与OCS的醛基之间的希夫碱反应可进一步合成Tob/PEI/OCS水凝胶，并且无需额外的交联试剂（图1）。
图1水凝胶的合成与应用
二、治疗性能
实验表明，阳离子水凝胶可有效清除阴离子促炎分子（DAMP和PAMP）和细菌。不仅如此，通过分离水凝胶块形成单个完整水凝胶，交联水凝胶的柔性部分具有粘弹性和自愈合能力，使得该水凝胶能够承受拉伸。该水凝胶可在盲肠结扎和穿刺严重腹部创伤小鼠模型中防止多器官损伤和死亡，并且单次给药水凝胶的小鼠存活率可达到100%。此外，妥布霉素和硫酸软骨素均已获得临床批准，因此Tob/PEI/OCS水凝胶作为伤口敷料的临床转化潜力巨大。
图2阳离子水凝胶可清除促炎分子和细菌
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文献链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202111698
来源：高分子科学前沿
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